·326· 北京科技大学学报 1996年No.4 2结果与讨论 2.1试样的高温延塑性的变化 图1为GR4151钢在4×10-4s的形变速率条件下，不同温度下的试样拉断时，断面收 缩率RA随试验温度的变化曲线.由图1可知，试验温度为1370℃时试样的断面收缩率为零， 随试验温度的降低，RA值升高很快，在1300~900℃区间，RA值均在70%以上.试验温 度低于900℃以后，RA值再次降低，775℃达到最低点，仅为15.5%.其后，随试验温度的 降低，塑性又有所恢复，725℃时为64.3%. 前人的研究山表明，从钢的熔点到 100 700℃的温度区间存在3个脆性区，其中 第Ⅱ脆性区只在e>10-2s时出现.对于 80 。” 宝钢生产的GR4151钢连铸坯试样，在本 试验条件下，没有出现第Ⅱ脆性区.以 等0 RA<60%为判据，根据试验结果， GR4151钢的第I脆性区约为熔点(Tm)~ 30 1330℃，第Ⅲ脆性区约为860~740℃. 70080090010001100120013001400 由于试样含氨、铝、铌、钒等较低，因此第 Ⅲ脆性区域温度较低、脆化温度范围较 C 窄，脆性主要发生在y+a两相区高温域. 图1形变速率为4×10/s时GR4151钢的热塑性曲线 2.2试样断口组织形貌的变化 (1)1330~900℃区间试验试样的组织形貌 这一温度区间试样的RA值>70%，试样断口为均匀的淬火马氏体，断裂方式为穿晶断 裂.这是由于：实验中所采用的低的形变速率；AN等细小析出物尚未析出，晶界微孔不 易形成；再结品能够顺利进行，使得晶界易于 80 迁移，显微裂纹与晶界脱离，不能长大和聚合， 700℃ 图2为e-4×10-4s时载荷与伸长量的关 e4×10/s 系曲线.B Mintz等人认为动态再结晶以流应 60 800℃ 力的突然降低或振动来表征.由该图可知，温度 超过900℃以后，动态再结晶得以进行. 90年 40 (2)860~775℃的温度区间试验试样断 975℃ 口及组织形貌变化 图3(a,b)分别为850℃和775℃试验试样 20 400p 断口的金相组织照片.试验温度为850℃时，奥 1200C 氏体晶界不明显，说明尚未有铁素体析出，塑性 降低主要由于细小的AIN沿奥氏体晶界析出所 20406080100 致.试验温度为775℃时，晶界明显变粗，晶界 伸长量/% 图2GR4151钢载荷一伸长量曲线北 京 科 技 大 学 学 报 19 9 6年 N o . 4 2 结果 与讨论 2 . 1 试样 的高温 延塑性的 变化 图 1 为 G R 41 51 钢 在 4 x lo 一 呜 s/ 的形变 速率 条 件下 , 不 同温 度 下 的试 样拉 断时 , 断面 收 缩率 R A 随试 验温 度 的变 化 曲线 . 由 图 l 可 知 , 试 验温 度 为 13 7 0 ℃ 时试 样 的断 面收 缩率为零 , 随试验 温 度 的降低 , R A 值 升高 很快 , 在 13 0 一 9 0 ℃ 区 间 , R A 值 均在 70 % 以 上 . 试验 温 度低 于 90 0 ℃ 以 后 , R A 值再 次 降低 , 7 75 ℃ 达 到 最低 点 , 仅为 巧 .5 % . 其 后 , 随试 验温 度 的 降低 , 塑性 又 有所 恢 复 , 7 25 ℃ 时为 64 . 3% . 前 人 的 研 究 l[] 表 明 , 从钢 的 熔 点 到 0 , 八“Rn 且. . 64 , 00 岁奋夕 一 70 0 ℃ 的温 度 区 间存在 3 个脆 性 区 , 其 中 第 n 脆 性 区 只 在 云> 10 一 2 / s 时 出 现 . 对于 宝 钢 生产 的 G R 4 151 钢 连铸坯 试样 , 在本 试 验 条 件 下 , 没 有 出 现 第 n 脆 性 区 . 以 RA 6< 0% 为 判 据 , 根 据 试 验 结 果 , G R 4 15 1 钢 的第 I 脆性 区 约为熔 点 ( T m ) 一 1 3 3 0 0C , 第 1 脆 性 区 约 为 8 6 0 一 7 4 0 oC . 由于 试样 含 氮 、 铝 、 锭 、 钒 等 较 低 , 因 此第 1 脆 性 区 域 温 度 较 低 、 脆 化 温 度 范 围 较 窄 , 脆 性 主要 发 生 在 y + a 两相 区 高 温 域 . 0 一 7 0 0 8 0 0 9 0 0 10 0 0 1 1 0 0 1 2 0 0 1 3 0 0 14 0 0 才爬 图 1 形变速率 为4 火 1 0为, 时 G R 4 1 5 1钢的热塑性 曲线 .2 2 试样断 口 组织 形 貌 的变化 〔1) 13 3 0 一 9 0 0 ℃ 区 间试 验试 样 的组 织形 貌 这一 温 度 区 间 试样 的 R A 值 > 70 % , 试样 断 口 为均 匀 的淬 火 马 氏体 , 断裂 方 式为 穿 晶断 裂 . 这是 由于 : 实 验 中 所采 用 的 低 的形 变 速 率 ; A NI 易 形 成 ; 再 结 晶 能够 顺 利 进 行 , 使得 晶界 易 于 迁移 , 显 微 裂纹 与 晶界脱 离 , 不能 长大 和 聚合 . 图 2 为 云=4 x lo ’ 月 / s 时 载荷 与伸长 量 的关 系 曲线 . B M in st 等人 l2] 认 为 动态 再结 晶 以 流 应 力 的 突然 降低 或 振 动来 表征 . 由 该图可 知 , 温 度 超 过 9 0 0 ℃ 以 后 , 动态再结 晶得 以 进行 . (2 ) 8 6 0 一 7 7 5 ℃ 的 温 度 区 间 试验 试 样 断 口 及 组织 形貌 变 化 图 3 a( , b) 分 别 为 8 50 ℃ 和 7 75 ℃ 试 验 试样 断 口 的金 相 组织 照 片 . 试 验温 度 为 8 50 ℃ 时 , 奥 氏体晶界 不 明 显 , 说明 尚未有 铁 素体析 出 , 塑性 降 低 主要 由于 细小 的 A IN 沿 奥 氏体晶界 析 出 所 致 . 试验 温 度 为 7 75 ℃ 时 , 晶 界 明 显变 粗 , 晶 界 等细 小 析 出物 尚未 析 出 , 晶界 微孔 不 7 0 0 ℃ ￡ =4 x 10 4 / s 8 0 0 ℃ 7 5 oC 12 0 0 ℃ 4 00 `, d芝\曰匕 图2 2 0 4 0 6 0 8 0 1 0 0 伸长量 /% G 4R 1 51 钢载荷一伸长量 曲线